Спорт и эндокринная система. Исследование эндокринной системы Влияние физических упражнений на эндокринную систему

В предлагаемом издании “Эндокринная система, спорт и двигательная активность” центром внимания стали железы внутренней секреции, продуцирующие гормоны, под влиянием и контролем которых находятся многие функции организма. Адаптация организма человека в ответ на спортивную тренировку сопровождается заметными изменениями функции эн-докринной системы. Редакторы и авторы-составители данного издания предоставили нам обширные и авторитетные сведения об этой сложнейшей системе. Я уверен, что эта книга на протяжении многих лет будет служить незаменимым справочным пособием для врачей, исследователей и студентов. Я очень рад поздравить редакторов и авторов-составите-лей этой книги с высоким уровнем выполненной ими работы и приветствовать ее выход.

Жак Рогге, Президент МОК

Предисловие

Для каждого из нас является честью внести свой важный вклад в область эндокринологии, и частности и эндокринологию спорта и двигательной активности. Нам посчастливилось привлечь к плодотворной работе над этой книгой группу исключительных ученых. Каждая глава написана одним или несколькими ведущими специалистами мирового уровня в этой cпeцифической области знаний. Их энтузиазм и увлеченность данным проектом и его значимостью отражаются в содержании каждой главы. Мы также выражаем признательность многим нашим известным коллегам, которые внесли весомый вклад в развитие этой области научных знаний, однако не смогли принять участия в написании книги.

Каждому автору было предложено разработать систему, которая охватила бы не только передний край существующих знаний, но и послужила отправной точкой для продолжения исследований. Эти одно на немногих изданий, представляющих исчерпывающий анализ данных но многим направлениям исследований эндокринологии спорта и двигательной активности. Важно понимать, что каждая из глав этой книги должна была стать не просто обширным обзором существующих литературных источников, а сформировать на основе рассматриваемого материала современную концептуальную систему знаний, полому мы не стремились охватить всю существующую литературу, но попытались предложить читателю перспективу современного состояния эндокринологии, которой смогли бы воспользоваться как специалисты, которые занимаются прикладными медицинскими исследованиями, так и те, кто посвятил себя исследованию фундаментальных научных проблем. Мы надеемся, что это издание наряду с использованием в образовательных целях послужит также стимулом для будущих исследований в области эндокринологии спорта и двигательной активности.

Уильям Дж. Кремер, Сторрс, Коннектикут Алан Д. Рогол, Шарлотсвиль, Вирджиния

От издательства

Двигательная активность и спорт являются неотъемлемом частью современной жизни человека. Двигательная активность - одна из основных детерминант здоровья, относящихся к образу жизни, способствует достижению и сохранению крепкого здоровья, высокой и устойчивой общей н специальном работоспособности, надежной резистентности и лабильном адаптации к изменяющимся и сложным условиям внешней среды обитания, помогает формированию и соблюдению полезного для здоровья рационально организованного режима трудовой и бытовой деятельности, обеспечивает необходимую и достаточную двигательную активность, а также активным отдых, т.е. рациональный двигательный режим. Занятия физической культурой обеспечивают формирование, развитие и закрепление жизненно важных умений, навыков, привычек личной гигиены, социальной коммуникабельности, организованности и содействуют соблюдению социальных норм поведения н обществе, дисциплине, активному противоборству с нежелательными привычками и вилами поведения.

Однако необходимо учитывать, что при неправильных подходах к использованию двигательной активности она может также оказывать негативное воздействие. В этом отношении в неоднозначной ситуации оказываются иногда спортсмены в связи с профессионализацией спорта, появлением новых технических злементов и даже новых видов спорта, требующих большого напряжения, вовлечением в спорт высоких достижений детей и подростков; расширением диапазона женских видов спорта за счет тех, которые считались исключительно мужскими. Все это превращает спорт в экстремальный фактор, требующий мобилизации функциональных резервов и компенсаторно-приспособительных механизмов, контролируемых нервной, эндокринной и иммунной системами. Двигательная активность подвергает механизмы поддержания нормального функционирования организма серьезной проверке. Для получения положительных результатов и исключения отрицательною влияния двигательной активности большое значение имеет глубокое знание всевозможных изменений в этих системах, индуцированных двигательной активностью. Согласованная активация регулирующих систем приводит к различным последствиям, включая изменения на физическом и поведенческом уровнях. Если реакции находятся в пределах адаптивного характера, в организме сохраняется гомеостаз. Такой ответ обусловлен изменениями в регулирующих системах, колеблющимися в нормальных пределах. Если нагрузка не адекватна, она вызывает неадекватные изменения. Результатом являются нарушения нейроэндокринном регуляции, приводящие к срыву адаптации и развитию различных заболеваний.

Эта книга дает читателю более полную картину многих ключевых направлений исследований, в частности данные, касающиеся эндокринных механизмов. В течение многих лет эндокринология спорта и двигательной активности существовала в виде составной части многих разделов физиологии и казалась лишенной непосредственного подтверждения собственного значения как самостоятельной научной дисциплины. Несмотря на то что в медицине эндокринология как отдельная отрасль знаний развивалась на протяжении многих десятилетий, в сфере двигательной активности и спорта она стала применяться недавно и ее внимание ограничивалось одним, самое большее несколькими гормонами. Благодаря неуклонному развитию Человеческого общества, быстрому прогреccy науки и техники, развитию биофизики, биохимии, физиологии и патологии, основанному на современных достижениях точных наук, стало возможным глубоко проникнуть в биологическую природу всего живого, в том числе изучить интимные механизмы регуляторном деятельности эндокринной системы.

Книга коллектива авторов “Эндокринная система, спорт и двигательная активность”, предлагаемая издательством Национального университета физического воспитания и спорта Украины “Олимпийская литература”, под общей редакцией Уильяма Дж. Кремера и Алана Д. Рогола в этом плане представляет особый интерес. Каждая глава книги написана одним или несколькими ведущими специалистами мирового уровня в этой специфической области знаний. Авторам удалось не только представить обширный обзор по проблеме эндокринология, двигательная активность и спорт как монолитный труд, но и сформулировать современные концептуальные системы знаний но определенным вопросам этого раздела науки.

Кинга начинается с общего обзора закономерностей и концепции эндокринологии. В первых главах представлена структура эндокринной системы, различные аспекты строения и функционирования желез внутренней секреции, механизмы и закономерности влияния гормонов. Показано, что эндокринная система имеет иерархическую организацию: гипоталамус I уровень контроля (гипоталамические гормоны); гипофиз II уровень контроля (цитокины и фактры роста), III уровень контроля (периферические гормоны). Механизмы, используемые эндокринной системой для регулирования биологических процессов в тканях-мишенях, характеризуются значительной сложностью п интегрированностью. С целью поддержания гомеостаза н условиях изменении внутренний н внешней среды для управления физиологическими процессами организм использует разнообразные внутриклеточные механизмы передачи сигналов. Наиболее важная роль принадлежит гормонам.

В книге рассмотрены подходы и технологии, которые и свете современных достижении пауки могут быть применены для интеграции тестирования с использованием физической нагрузки с новыми международными методами биологических исследований, что позволило по-новому взглянуть па механизмы развития заболеваний на системном и клеточном уровнях при чрезмерных физических нагрузках.

Представлен ряд современных приемов допинг-контроля, обладающих максимальной специфичностью и чувствительностью аналитических процедур. Данные тем более интересны, если учесть постоянное увеличение списка запрещенных субстанций.

Очень важными являются результаты обобщения данных о взаимосвязи репродуктивной функции и двигательной активности. В ситуациях, когда физические тренировки сочетаются с недостаточной энергетической ценностью рациона питания, снижением массы тела, нарушениями нормального режима питания и др., они могут способствовать замедлению роста, развития и полового созревания, нарушениям репродуктивной функции.

В свете современных представлений подробно изложены материалы, касающиеся секреции важнейших гормонов в ответ на двигательную активность: соматотронного, проониомеланокортина, и др. Показаны особенности их секреции в зависимости от возраста, пола, уровня физической нагрузки и многих других факторов. Интересны данные о взаимоотношениях этих гормонов с глюкокортикоидами, кортикостероидами, половыми гормонами. Подробно освещено влияние продуцируемых надпочечниками гормонов на метаболизм жиров, белкой, углеводов в покое и при физической нагрузке. Показана тесная взаимосвязь с иммунной н нервной системами. Интересна перспектива использования показателен функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы как индикатора адекватности тренировочной нагрузки и эффективности адаптационных процессов с помощью проведения долгосрочного контроля функции этой системы в организме отдельных спортсменов.

В ряде глав отражены основы спортивной подготовки женщин и мужчин. Установлены факторы, приводящие к нарушениям к половой сфере у мужчин и женщин при чрезмерной двигательной активности. Показано негативное влияние при атом на сердечно-сосудистую, костно-мышечную и другие системы организма. Намечены пути устранения такого влияния. Достаточно полно рассмотрено действие контрацептивов на здоровье женщины и физическую работоспособность при занятиях спортом.

Во многих главах рассматриваются гормональные механизмы, опосредующие индуцированные физической нагрузкой адаптации; формирование реакции на стресс, обусловленный двигательной активностью. Обсуждается положение, какую величину физической нагрузки может выдержать организм без подавления активности иммунной системы и повышения восприимчивости к заболеваниям. Вероятнее всего, эта величина варьирует в зависимости от того, в какой степени организм подвергается воздействию других стрессовых факторов.

Отдельные главы посвящены особенностям эндокринной регуляции при двигательной активности и занятиях спортом в условиях гор, повышенных и пониженных температур, при различной влажности воздуха, различном питании.

Изучение эндокринной системы в приложении к двигательной активности и использование этих знаний позволяют лучше понять механизмы реализации стрессовых реакций в организме в период соревнований, при перетренировке, оптимизировать тренировочные программы с целью достижения более высоких спортивных результатов, способствовать нормальному развитию и сохранению здоровья спортсменов. Книга может быть использована как учебное пособие, представляющее теоретический и практический интерес для студентов, преподавателем вузов физического воспитания и спорта, медицинских вузов и биологических факультетом университетов, а также может служить справочным пособием дли тренеров, врачей и других специалистов, занимающихся проблемами эндокринологии.

Об авторах

Оскар Алказар - доктор философии, исследовательский отдел, Центр изучения диабета Джослин и кафедра медицины, Гарвардская школа медицины; Бостон, Массачусетс, США

Лоренс Армстронг - доктор философии, кафедра кинезиологии и физиологии-нейробиологии, Университет Коннектикута; Сторрс, Коннектикут, США

Герхард Бауманн - доктор медицины, отдел эндокринологии, метаболизма и молекулярной медицины, Школа медицины Фейнберга Северо-Западного университета и Администрация по делам ветеранов Системы здравоохранения Чикаго; Чикаго, США

Бет Бейдлеман - доктор наук, Отдел биофизики и биомедицинского моделирования, Исследовательский медицинский институт изучения факторов окружающей среды армии США; Натик, Массачусетс, США

Шелендер Басин - доктор медицины, Школа медицины Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Исследовательский центр репродуктивной биологии, отдел эндокринологии, метаболизма и молекулярной медицины, Университет медицины и науки Чарльза Р. Дрю; Лос-Анджелес, Калифорния, США

Мартин Бидлингмайер - доктор медицины, лаборатория нейроэндокринологии, Медицинская клиника, Инненштадт; Клиника университета Людвига-Максимилиана; Цимзенштрассе 1, 80336, Мюнхен, Германия

Роберт X. Боне - доктор философии, кафедра микробиологии и иммунологии, Школа медицины Государственного университета Пенсильвании; Херши, Пенсильвания, США

Джек А. Булант - доктор философии, кафедра физиологии и клеточной биологии, Школа медицины Государственного университета Огайо; Коламбус, Огайо, США

Пьер Булу - доктор медицины, Отдел медицины, Медицинская школа Колледжа Роял Фри и университета, Лондонский университет, Камнус Роял Фри; ул. Роланд Хилл, Лондон, NW3 2PF, Великобритания

Джил А. Буш - доктор философии, Лаборатория комплексной физиологии, Отдел здоровья и работоспособности человека, Университет Хьюстона; Хьюстон, TX 77204, США

Джон В. Кастелани - доктор философии, Отделение термической и горной медицины, Исследовательский медицинский институт изучения факторов окружающей среды армии США; ул. Канзас 42, Натик, МА 01760 - 5007, США

Ден М. Купер - доктор философии, Центр изучения оздоровительных эффектов двигательной активности у детей, отдел педиатрии; Медицинский колледж Ирвина; Калифорнийский университет, Ирвин, СА 92868, США

Росс К. Кунео - доктор философии, Отдел диабета и эндокринологии, Квинслендский университет, Госпиталь принцессы Александры; Брисбен 4120, Квинсленд, Австралия

Девид В. Дегрут - магистр естественных наук, Отделение термической и горной медицины, Исследовательский медицинский институт изучения факторов окружающей среды армии США, ул. Канзас 42, Натик, МА 01760-5007, США

Майкл Р. Дешене - доктор философии, Отдел кинезиологии, Колледж Уильяма и Мэри; Вильямсбург, VA 23187-8795, США

Мари Жан Де Суз - доктор философии, Лаборатория двигательной активности и здоровья скелета женщин, факультет физического воспитания и здоровья, ул. Хардборд 52, Университет Торонто; Торонто, Онтарио, M5S 2W6, Канада

Кейихиро Дохи - доктор философии, Университет наук о здоровье и спорте Осаки, Асаширодаи, Куматори-Хо, Сеннан-ган; Осака, 590 - 0496, Япония

Алон Элиаким - доктор медицины, Медицинская школа Саклера, Тель-Авивский университет и Центр детского здоровья и спорта, отдел педиатрии; Главный госпиталь Мейра; Кфар-Саба 44281, Израиль

Карл Е. Фридл - доктор философии, Исследовательский медицинский институт изучения факторов окружающей среды армии США; улица Канзас 42, Натик, МА 01760-7007, США

Эндрю К. Фрай - доктор философии, Лаборатория биохимии физических упражнений, Рои Филд Хаус 135, Университет Мемфиса; Мемфис, TN 38152, США

Элен Л. Гликман - доктор философии, Школа двигательной активности, досуга и спорта, Государственный университет Кента; Кент, ОН 44513, США

Алан X. Голдфарб - доктор философии, Отдел наук о спорте и двигательной активности, Университет Гринсборо Северной Каролины; Гринсборо, NC 27402-6170, США

Джефри Голдспинк - доктор философии, Отдел хирургии, Медицинская школа Колледжа Роял Фри и университета, Лондонский университет; Кампус Роял Фри, ул. Роланд Хилл, Лондон, NW3 2PF, Великобритания

Лаура Дж. Гудъеар - доктор философии, Центр диабета Джослин; площадь Ван Джослин, Бостон, МА 02215, США

Скотт Е. Гордон - доктор философии, Лаборатория работоспособности человека, Университет Восточной Каролины; Гринвиль, NC 27858, США

Ричард Е. Гринделанд - доктор философии, Отдел наук о жизни, Исследовательский центр НАСА-Амес; Моффет Филд, СА 94035, США

Маджабин Хамид - доктор философии, Отдел хирургии, Медицинская школа Колледжа Роял Фри и университета, Лондонский университет, Кампус Роял Фри, ул. Роланд Хилл, Лондон, NW3 2PF, Великобритания

Хейнц В. Харбах - доктор медицины, Отдел анестезиологии, интенсивной медицины, терапии боли, Университетский госпиталь; Гиссен, ул. Рудоль-фа-Бухгайма 7, D 35385, Гиссен, Германия

Стефан Харридж - доктор философии, Отдел физиологии, Медицинская школа Колледжа Роял Фри и университета, Лондонский университет; Кампус Роял Фри, ул. Роланд Хилл, Лондон, NW3 2PF, Великобритания

Гюнтер Хемпельман - доктор медицины, Отдел анестезиологии, интенсивной медицины, терапии боли, Университетский госпиталь; Гиссен, ул. Рудольфа-Бухгайма 7, D 35385, Гиссен, Германия Ричард К. Хо - доктор философии, Исследовательское отделение, Центр диабета Джослин и Отдел медицины, Гарвардская медицинская школа; Бостон, МА 02215, США

Джей Р. Хофман - доктор философии, Отдел наук о здоровье и двигательной активности, Колледж Нью Джерси; Юинг, NJ 08628, США

Уесли К. Химер - доктор философии, Отдел биохимии и молекулярной биологии, Пенсильванский государственный университет; Упиверсити парк, РА 16802, США

Уоррик Дж. Индер - доктор медицины, Отдел медицины, Госпиталь Сент-Винсента, Мельбурнский университет; Фицрой, VIC 3065, Австралия

Дэниел А. Джуделсон - магистр гуманитарных наук, Лаборатория работоспособности человека, Отдел кинезиологии, Университет Коннектикута, Сторрс, СТ 06269-1110, США

Фаузи Кади - доктор философии, Отдел физического воспитания и здоровья; Эребру, Швеция Майкл Кьер - доктор медицины, доктор философии, Университет Копенгагена, Исследовательский центр спортивной медицины, Госпиталь Биспебьерг; Биспебьерг Бакке 23, DK 2400, Копенгаген NV, Дания

Уильям Дж. Кремер - доктор философии, Лаборатория работоспособности человека, Отдел кинезиологии, Университет Коннектикута, Сторрс, СТ 06269-1110, США

Анн Б. Луке - доктор философии, Отдел биологических паук, Университет Огайо, Ирвин Холл 053, Афины; ОН 45701, США

Керри Е. Махони - бакалавр естественных наук, Отдел кинезиологии, Университет Коннектикута; Сторрс, СТ 06269-1110, США

Карл М. Мареш - доктор философии, Лаборатория работоспособности человека, Отдел кинезиологии, Университет Коннектикута; Сторрс, СТ 06269-1110, США

Андреа М. Мастро - доктор философии, Отдел биохимии и молекулярной биологии; Саус Фрир Билдинг 431, Пенсильванский государственный университет, Университи парк, РА 16802, США

Роман Миузен - доктор философии, факультет физического воспитания и физиотерапии, Брюссельский университет Врие, Брюссель, 1050, Бельгия Мери П. Майлз - доктор философии, Отдел здоровья и развития человека, Государственный университет Монтаны; Бозман, МТ 59717, США

Ден Немет - доктор медицины, Медицинская школа Саклера, Тель-Авивский университет и Центр детского здоровья и спорта, отдел педиатрии; Главный госпиталь Мейра; Кфар-Саба 44281, Израиль

Бредли К. Ниндл - доктор философии, Отделение работоспособности военнослужащих, Исследовательский медицинский институт изучения факторов окружающей среды армии США; Натик, МА 59717, США

Чарльз Т. Робертс - доктор философии, Отдел педиатрии, Орегонский университет, Сем Джексон Парк Роад 3181 SW, Портланд, OR 2W6, Канада Керол Д. Роджерс - доктор философии, отдел физического воспитания и здоровья, Университет Торонто, Торонто, Онтарио, Канада и отдел физиологии, медицинский факультет, Университет Торонто, Онтарио, M5S 2W6, Канада

Джеймс Н. Реми - доктор философии, Отдел педиатрии, Отделение поведенческой медицины, Государственный университет штата Нью-Йорк в Буффало; 3435, Мейн Стрит, Буффало, NY 14214 - 3000, США

Алан Д. Рогол - доктор медицины, доктор философии, клиническая педиатрия, Университет Вирджинии; ODR Консалтинг, 685 Экснлорерс Роад, Шарлотсвиль, VA 22911-8441, США

Клиффорд Дж. Розен - доктор медицины, Центр исследований и образовательной деятельности штата Мэн, Госпиталь Сент-Джозефа; Бродвей 900, Бангор, ME 04401, США

Вильгельм Шонцер - доктор философии, Институт биохимии, Кельнский спортивный университет; Карл-Дием Вег б, 50933, Кельи, Германия Мэтью Дж. Шарман - магистр естественных наук, Лаборатория работоспособности человека, Отдел кинезиологии; 2095 Хиллсайд роад, Модуль 110, Университет Коннектикута, Сторрс, СТ 06269-1110, США

Жанет Е. Стааб - бакалавр, Отделение термической и горной медицины, Исследовательский медицинский институт изучения факторов окружающей среды армии США; улица Канзас 42, Натик, МА 01760-5007, США

Кристиан Дж. Страсбургер - доктор медицины, Отделение эндокринологии, отдел медицины внутренних органов; Чарите -, Кампус Митте, Шу-манстрассе 20/21, 10117 Берлин, Германия

Юрген М. Стейнакер - доктор медицины, доктор философии, Секция спорта и реабилитационной медицины, Университет Ульма; 89070 Ульм, Германия

Марио Тевис - доктор философии, Институт биохимии, Кельнский спортивный университет; Карл-Дием Вег 6, 50933, Кельн, Германия

Н. Тревис Триплет - доктор философии, Отдел наук о здоровье, досуге и двигательной активности, Аппалачский государственный университет; Бун, NC 28608, США

Джаси Л. Ванхест - доктор философии, Отдел кинезиологии, Университет Коннектикута, Сторрс, СТ 06269-1110, США и адыонкт отдела физического воспитания и здоровья, Университет Торонто; Торонто, Онтарио, M5S 2W6, Канада

Иоганнес Д. Велдгуис - доктор медицины, Отдел эндокринологии и метаболизма, Отдел медицины внутренних органов, Медицинская школа Майо, Главный центр клинических исследований, Клиника Майо; Рочестер, MN 55905, США Атко Виру - доктор естественных паук, доктор философии, Институт спортивной биологии, Университет Тарту; Юликооли, 18, Тарту 51014, Эстония Мехис Виру - доктор философии, Институт спортивной биологии, Университет Тарту; Юликооли, 18, Тарту 51014, Эстония

Джефф С. Волек - доктор философии, Отдел кинезиологии, Университет Коннектикута; Сторрс, СТ 06269-1110, США

Дженифер Д. Уоллес - доктор философии, доктор медицины, Центр метаболических исследований, отдел медицины, Квинслендский университет, Го

4.5. Эндокринная система

Эндокринную систему в организме человека представляют железы внутренней секреции - эндокринные железы.

Эндокринные железы называются так потому, что не имеют выводного потока, они выделяют продукт своей деятельности - гормон прямо в кровь, а не через трубочку или проток, как делают экзокринные железы. Гормоны эндокринных желез передвигаются с кровью к клеткам организма. Гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию физиологических процессов в организме. Часть гормонов продуцируется только в определенный возрастной период, большинство же - на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т.д.

Рассмотрим основные гормоны, выделяемые эндокринной системой.

Гипофиз выделяет более 20 гормонов; например, гормон роста регулирует рост тела; пролактин отвечает за выделение молока; окситоцин стимулирует родовую деятельность; антидиуретический гормон поддерживает уровень содержания воды в организме.

Щитовидная железа - гормон тироксин, содействующий активности всех систем организма.

Паращитовидные железы - паратгормон, контролирующий уровень кальция в крови.

Поджелудочная железа - гормон инсулин, поддерживающий уровень содержания сахара в крови.

Надпочечники - адреналин, побуждающий организм к действию, кортизон, помогающий управлять уровнями стресса, альдостерон, контролирующий уровень содержания соли в организме и др.

Половые железы - яичники у женщин - гормоны эстроген и прогестерон, регулирующие менструации и сохраняющие беременность; яички у мужчин - гормон тестостерон, контролирующий мужские половые качества.

По химическому составу гормоны можно разделить на две основные группы: протеины и производные протеинов и гормоны, имеющие кольцевую структуру, стероиды.

Инсулин - гормон поджелудочной железы - это протеин, а гормоны щитовидной железы образуются на протеиновой основе и являются производными протеина. Половыe гормоны и гормоны, вырабатываемые корой надпочечников, являются стероидными гормонами.

Некоторые из перечисленных желез вырабатывают кроме гормонов еще секреторные вещества (например, поджелудочная железа участвует в процессе пищеварения, выделяя ферментативные секреты в двенадцатиперстную кишку).

Характеристика работы гормонов. Все гормоны действуют в очень маленьких дозах. В некоторых случаях выполнения какой-либо задачи бывает достаточно одной миллионной грамма гормона.

Гормон, достигая клетки, может начать действовать только в том случае, если окажется на определенном участке ее оболочки - в клеточном рецепторе, где он начинает стимулировать образование вещества, называемого циклической аденозинмонофосфатной кислотой. Считается, что она активизирует несколько ферментных систем внутри клетки, вызывая тем самым специфические реакции, в ходе которых вырабатываются необходимые вещества.

Реакция каждой отдельной клетки зависит от ее собственной биохимии. Так, аденозинмонофосфат, образующийся в присутствии гормона инсулина, инициирует клетки на использование глюкозы, в то время как гормон глюкогон, также вырабатываемый поджелудочной железой, заставляет клетки высвобождать глюкозу, которая накапливается в крови и, сгорая, дает энергию для физической активности.

Сделав свою работу, гормоны теряют активность под влиянием самих клеток или уносятся в печень для дезактивирования, затем разрушаются и либо выбрасываются из организма, либо используются для создания новых гормонных молекул.

Гормоны как вещества высокой биологической активности способны вызывать значительные изменения в состоянии организма, в частности в осуществлении обмена веществ и энергии. Они обладают дистанционным действием, характеризуются специфичностью, которая выражается в двух формах: одни гормоны (например, половые) влияют только на функцию некоторых органов и тканей, другие (гипофиз, щитовидная и поджелудочная железа) управляют изменениями в цепи обменных процессов всего организма.

Расстройства в деятельности желез внутренней секреции вызывают понижение общей работоспособности человека. Функция эндокринных желез регулируется центральной нервной системой. Нервное и гуморальное (через кровь и другие жидкие среды) воздействие на различные органы, ткани и их функции представляет собой проявление единой системы нейрогуморальной регуляции функций организма.

При занятиях физической культурой для достижения функциональной активности организма человека необходимо учитывать высокую степень биологической активности гормонов. Функциональная активность организма человека характеризуется способностью к выполнению различных двигательных процессов и возможностью поддерживать высокий уровень функций при выполнении напряженной интеллектуальной (умственной) и физической деятельности.

4.6. Функции дыхания

Дыханием называется процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Его осуществляют две системы организма: дыхательная и кровеносная.

Различают внешнее (легочное) и внутриклеточное (тканевое) дыхание.

Внешним дыханием называется обмен воздухом между окружающей средой и легкими, внутриклеточным - обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела (при этом кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ как один из продуктов обмена веществ переходит из клеток в кровь).

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую происходит по законам диффузии под воздействием разницы парциального давления этих газов в сторону из среды с большим парциальным давлением в среду с меньшим парциальным давлением данного газа.

В клетках тканей в результате их жизнедеятельности парциальное давление кислорода постоянно стремится к снижению, а в работающих мышцах - может снизиться до нуля.

При таком соотношении парциального давления, кислород в легких через полупроницаемые стенки капилляров переходит в кровь, а из крови - в клетки тканей. Углекислый газ, наоборот, из клеток переходит в кровь, из крови - в полость легких, из легких - в атмосферный воздух.

Дыхательный аппарат человека составляют:

ü воздухоносные пути - носовая полость, трахея, бронхи, которые ветвятся на более мелкие бронхиолы, заканчивающиеся альвеолами (легочными пузырьками);

ü легкие - пассивная эластичная ткань, в которой начитывается от 200 до 600 млн. альвеол, в зависимости от роста тела;

ü грудная клетка - герметично закрытая полость;

ü плевра – пленка из специфической ткани, которая покрывает легкие снаружи и грудную клетку изнутри;

ü дыхательные мышцы - межреберные, диафрагма и ряд других мышц, принимающих участие в дыхательных движениях, но имеющих основные функции.

Механизм дыхания - рефлекторный (автоматический). Циклически повторяющаяся деятельность дыхательного аппарата обусловлена ритмическим возникновением возбуждения в дыхательном центре, расположенном в продолговатом мозге.

В покое при вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и мышцы диафрагмы. Они увеличивают объем грудной клетки и благодаря разности давлений легкие заполняются воздухом.

При выдохе мышцы расслабляются и под действием силы тяжести и атмосферного давления, объем полости грудной клетки уменьшается, а находящийся в легких воздух выходит наружу.

При физической работе в акте вдоха дополнительно участвуют мышцы плечевого пояса и грудного отдела, а при ускорении или усилении выдоха в нем также принимают участие внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшного пресса.

Дыхательный центр продолговатого мозга связан с высшими отделами ЦНС, поэтому возможна произвольная регуляция дыхания (например, задержка) при разговоре, пении, выполнении физических упражнений и в других случаях.

Показателями работоспособности органов дыхания являются дыхательный объем, частота дыхания, жизненная емкость легких, легочная вентиляция, кислородный запрос, потребление кислорода, кислородный долг и др.

Дыхательный объем - количество воздуха, проходящее через легкие при одном дыхательном цикле (вдох, выдох, дыхательная пауза). Величина дыхательного объема находится в прямой зависимости от степени тренированности к физическим нагрузкам и колеблется в состоянии покоя от 350 до 800 мл. В покое у нетренированных людей дыхательный объем находится на уровне 350-500 мл, у тренированных - 800 мл и более.

При интенсивной физической работе дыхательный объем может увеличиваться до 2500 мл.

Частота дыхания - количество дыхательных циклов в 1 мин. Средняя частота дыхания у нетренированных людей в покое - 16-20 циклов в 1 мин, у тренированных за счет увеличения дыхательного объема частота дыхания снижается до 8-12 циклов в 1 мин. У женщин частота дыхания на 1-2 цикла больше.

При спортивной деятельности частота дыхания у лыжников и бегунов увеличивается до 20-28 циклов в 1 мин., у пловцов - 36-45; наблюдались случаи увеличения частоты дыхания до 75 циклов в 1 мин.

Жизненная емкость легких - максимальное количество воздyхa, которое может выдохнуть человек после полного вдоха (измеряется методом спирометрии).

Средние величины жизненной емкости легких: у нетренированных мужчин - 3500 мл, у женщин - 3000; у тренированных мужчин - 4700 мл, у женщин - 3500. При занятиях циклическими видами спорта на выносливость (гребля, плавание, лыжные гонки и т.п.) жизненная емкость легких может достигать у мужчин 7000 мл и более, у женщин - 5000 мл и более.

Легочная вентиляция - объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин. Легочная вентиляция определяется путем умножения величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое находится на уровне 5000-9000 мл (5-9 л).

При физической работе этот объем достигает 50 л. Максимальный показатель может достигать 187,5 л при дыхательном объеме 2,5 л и частоте дыхания 75 дыхательных циклов в 1 мин.

Кислородный запрос - количество кислорода, необходимого организму для обеспечения процессов жизнедеятельности в различных условиях покоя или работы в 1 мин. В покое в среднем кислородный запрос равен 200-300 мл. При беге на 5 км, например, он увеличивается в 20 раз и становится равным 5000-6000 мл. При беге на 100 м за 12 секунд, при пересчете на 1 мин кислородный запрос увеличивается дo 7000 мл.

Суммарный, или общий, кислородный запрос - это количество кислорода, необходимое для выполнения всей работы.

В состоянии покоя человек потребляет 250-300 мл кислорода в 1 мин. При мышечной работе эта величина возрастает.

Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при определенно-интенсивной мышечной работе, называется максимальным потреблени­ем кислорода (МПК). МПК зависит от состояния сердечнососудистой и дыхательной систем, кислородной емкости крови, активности протекания процессов обмена веществ и других факторов.

Для каждого человека существует индивидуальный предел МПК, выше которого потребление кислорода не­возможно. У людей, не занимающихся спортом, МПК равно 2,0-3,5 л/мин, у спортсменов-мужчин может достигать 6 л/мин и более, у женщин - 4 л/мин и более.

Величина МПК характеризует функциональное состояние дыхательной и сердечнососудистой систем, степень тренированности организма к длительным физическим нагрузкам.

Абсолютная величина МПК зависит также от размеров тела, поэтому для ее более точного определения рассчитывают относительное МПК на 1 кг массы тела.

Для оптимального уровня здоровья необходимо обладать способностью потреблять кислород на 1 кг массы тела: женщинам не менее 42, мужчинам - не менее 50 мл.

Кислородный долг - разница между кислородным запросом и количеством кислорода, которое потребляется во время работы за 1 мин. Например, при беге на 5000 м за 14 мин кислородный запрос равен 7 л/мин, а предел (по­толок) МПК у данного спортсмена - 5,3 л/мин; следовательно, в организме каждую минуту возникает кислородный долг, равный 1,7 л кислорода, т.е. такое количество кислорода, которое необходимо для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе.

При длительной интенсивной работе возникает суммарный кислородный долг, который ликвидируется после окончания работы.

Величина максимально возможного суммарного долга имеет предел (потолок). У нетренированных людей он находится на уровне 4-7 л кислорода, у тренированных - может достигать 20-22 л.

Физическая тренировка способствует адаптации тканей к гипоксии (недостатку кислорода), повышает способность клеток тела к интенсивной работе при недостатке кислорода.

Дыхательная система - единственная внутренняя система, которой человек может управлять произвольно. Поэтому можно дать следующие рекомендации:

а) дыхание необходимо осуществлять через нос, и только в случаях интенсивной физической работы допускается дыхание одновременно через нос и узкую щель рта, образованную языком и нёбом. При таком дыхании воздух очищается от пыли, увлажняется и согревается, прежде поступить в полость легких, что способствует повышению эффективности дыхания и сохранению дыхательных путей здоровыми;

б) при выполнении физических упражнений необходимо регулировать дыхание:

· во всех случаях выпрямления тела делать вдох;

· при сгибании тела делать выдох;

· при циклических движениях ритм дыхания приспосабливать к ритму движения с акцентом на выдохе. Например, при беге делать на 4 шага вдох, на 5-6 шагов - выдох или на 3 шага - вдох и на 4-5 шагов - выдох и т.д.

· избегать частых задержек дыхания и натуживания, что приводит к застою венозной крови в периферических сосудах.

Наиболее эффективно функцию дыхания развивают физические циклические упражнения с включением в работу большого количества мышечных групп в условиях чистого воздуха (плавание, гребля, лыжный спорт, бег и др.).

5. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЧЕБНОГО ТРУДА И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. СРЕДСТВА ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В РЕГУЛИРОВАНИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

5.1. Основные понятия.

5.2. Особенности учебного труда студентов.

5.3. Формирование профессионально важных качеств средствами физической культуры, спорта и туризма.

5.4. Особенности интеллектуальной деятельности студентов.

5.1. Основные понятия

Психофизиологическая характеристика труда - трудовые процессы ведутся в определенном направлении, планируются заранее, связаны с конкретными заданиями, выполнение которых требует определенных психофизиологических энергозатрат, соответствующих уровней мышления умозаключений для получения конечного результата, имеющего общественное значение (обучение, самообучение, открытие, изобретение, рационализация и т.д.).

Работоспособность - сочетание соответствующих возможностей человека, обладающего специальными знаниями, умениями, навыками, физическими, психологическими и физиологическими качествами, совершать целенаправленные действия, формировать процессы мыслительной деятельности.

Утомление - объективное состояние организма, при котором в результате длительной напряженной работы снижается уровень работоспособности, дальнейшие процессы деятельности характеризуются отсутствием творческих начал, преобладанием «шаблонного» мышления и т.п.

Усталость - субъективное состояние индивидуума, для которого характерны резкие кратковременные снижения уровня работоспособности; выполнение последующих трудовых актов требует волевых усилий и использования скрытых резервных возможностей организма.

Рекреация (лат. - восстановление) - широкое понятие, связанное с отдыхом, восстановлением сил, использованием природных возможностей и т.п.

Релаксация (лат. - ослабление, успокоение) - состояние покоя, расслабленности в результате снятия напряжения.

Л.П. Матвеева сборника трудов ученых социалистических стран "Очерки по теории физической культуры" (1984) и учебного пособия "Введение в теорию физической культуры" (1983), а также работ В.И. Столярова , рассматривающего философско-социологические проблемы ТФК и методологические принципы определения понятий в ее сфере. Однако при всей значимости этих исследований они не могли в полной...

Спорту и республиканскими федерациями по олимпийским видам спорта во взаимодействии с Олимпийским комитетом России, в соответствии с его Уставом, принятыми законами и Олимпийской хартией. Статья 10. Пропаганда физической культуры и спорта в Республике Коми 1. Государственные органы управления физической культурой и спортом Республики Коми, физкультурно...

Спорта не формирует так красоту тела и культуру движений как гимнастика и, следовательно, в большей мере формирует культуру личности. Цель исследования. Обобщить теоретический материал по проблеме воздействия гимнастических упражнений на формирование личной физической культуры школьников. Объект исследования – личная физическая культура школьника. Предмет исследования: влияние гимнастических...

ФКиС. 17. Особенности менеджмента в различных физкультурно-спортивных организациях. 18.Технология выработки и принятия управленческого решения. 19.Принципы управления физической культурой и спортом. 20.Функции менеджмента в физической культуре и спорте: общая характеристика и основания классификации. 21.Методы управления физической культурой и спортом: общая характеристика и основания...

Эндокринную систему в организме человека представляют железы внутренней секреции -- эндокринные железы.

Эндокринные железы называются так потому, что не имеют выводного потока, они выделяют продукт своей деятельности -- гормон прямо в кровь, а не через трубочку или проток, как делают экзокринные железы. Гормоны эндокринных желез передвигаются с кровью к клеткам организма. Гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию физиологических процессов в организме. Часть гормонов продуцируется только в определенный возрастной период, большинство же -- на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т.д.

Рассмотрим основные гормоны, выделяемые эндокринной системой.

Гипофиз выделяет более 20 гормонов; например, гормон роста регулирует рост тела; пролактин отвечает за выделение молока; окситоцин стимулирует родовую деятельность; антидиуретический гормон поддерживает уровень содержания воды в организме.

Щитовидная железа -- гормон тироксин, содействующий активности всех систем организма.

Паращитовидные железы -- паратгормон, контролирующий уровень кальция в крови.

Поджелудочная железа -- гормон инсулин, поддерживающий уровень содержания сахара в крови.

Надпочечники -- адреналин, побуждающий организм к действию, кортизон, помогающий управлять уровнями стресса, альдостерон, контролирующий уровень содержания соли в организме и др.

Половые железы -- яичники у женщин -- гормоны эстроген и прогестерон, регулирующие менструации и сохраняющие беременность; яички у мужчин -- гормон тестостерон, контролирующий мужские половые качества.

По химическому составу гормоны можно разделить на две основные группы: протеины и производные протеинов и гормоны, имеющие кольцевую структуру, стероиды.

Инсулин -- гормон поджелудочной железы -- это протеин, а гормоны щитовидной железы образуются на протеиновой основе и являются производными протеина. Половыe гормоны и гормоны, вырабатываемые корой надпочечников, являются стероидными гормонами.

Некоторые из перечисленных желез вырабатывают кроме гормонов еще секреторные вещества (например, поджелудочная железа участвует в процессе пищеварения, выделяя ферментативные секреты в двенадцатиперстную кишку).

Характеристика работы гормонов. Все гормоны действуют в очень маленьких дозах. В некоторых случаях выполнения какой-либо задачи бывает достаточно одной миллионной грамма гормона.

Гормон, достигая клетки, может начать действовать только в том случае, если окажется на определенном участке ее оболочки -- в клеточном рецепторе, где он начинает стимулировать образование вещества, называемого циклической аденозинмонофосфатной кислотой. Считается, что она активизирует несколько ферментных систем внутри клетки, вызывая тем самым специфические реакции, в ходе которых вырабатываются необходимые вещества.

Реакция каждой отдельной клетки зависит от ее собственной биохимии. Так, аденозинмонофосфат, образующийся в присутствии гормона инсулина, инициирует клетки на использование глюкозы, в то время как гормон глюкогон, также вырабатываемый поджелудочной железой, заставляет клетки высвобождать глюкозу, которая накапливается в крови и, сгорая, дает энергию для физической активности.

Сделав свою работу, гормоны теряют активность под влиянием самих клеток или уносятся в печень для дезактивирования, затем разрушаются и либо выбрасываются из организма, либо используются для создания новых гормонных молекул.

Гормоны как вещества высокой биологической активности способны вызывать значительные изменения в состоянии организма, в частности в осуществлении обмена веществ и энергии. Они обладают дистанционным действием, характеризуются специфичностью, которая выражается в двух формах: одни гормоны (например, половые) влияют только на функцию некоторых органов и тканей, другие (гипофиз, щитовидная и поджелудочная железа) управляют изменениями в цепи обменных процессов всего организма.

Расстройства в деятельности желез внутренней секреции вызывают понижение общей работоспособности человека. Функция эндокринных желез регулируется центральной нервной системой. Нервное и гуморальное (через кровь и другие жидкие среды) воздействие на различные органы, ткани и их функции представляет собой проявление единой системы нейрогуморальной регуляции функций организма.

При занятиях физической культурой для достижения функциональной активности организма человека необходимо учитывать высокую степень биологической активности гормонов. Функциональная активность организма человека характеризуется способностью к выполнению различных двигательных процессов и возможностью поддерживать высокий уровень функций при выполнении напряженной интеллектуальной (умственной) и физической деятельности.

Физические нагрузки активируют систему гомеостаза, заставляя её работать на пределе. Во время нагрузок отмечается ускорение метаболических процессов в 10-20 раз.

В период занятий спортом организму необходимо систематически развивать большие мышечные усилия и работать на максимум. Физическая нагрузка, которую испытывают спортсмены в соревновательный период, ничем не отличается от нагрузки, полученной организмом во время марафонского забега длительностью 130 минут, либо от нагрузки, которой подвергается пауэрлифтер, когда он поднимает четырёхкратный вес своего тела на штанге. Механизмы, при помощи которых возможны такие серьёзные физические перегрузки, имеют прямое отношение к эндокринной системе, которая в свою очередь способствует выработке у организма адаптационных состояний.

В последнее время спортивная физиология всё больше углублялась в исследование эндокринной системы, обуславливающее адаптацию организма к высокоинтенсивным физическим нагрузкам. К примеру, в тренинге с отягощениями, немаловажную роль играет отклик гормональной системы во время проведения тренировки. Увеличение концентрации гормонов при выполнении упражнений с отягощениями осуществляется при соблюдении определённых условий. Резкий скачок уровня гормонов в крови (как правило он происходит при усилении гормонального синтеза, снижении функциональности печени, сокращении объёма крови, уменьшения периода полураспада и пр.), отмечающийся в период проведения тренировки с отягощениями и после неё, повышает вероятность корреляции гормонов и рецепторов на клетках-мишенях (клетках белков), или же гормонов и внутренних рецепторов клеток-мишеней (рецепторов стероидов). Вместе с изменениями гормонального фона увеличивается число несвязанных рецепторов, вдобавок отмечаются незначительные изменения в клетках. Связывание гормонов и рецепторов подразумевает активацию множества процессов, к примеру, взаимосвязь со стероидами способствует ускорению биосинтеза белка в мышечных тканях. Следовательно, роль анаболических гормонов (соматотропина, андрогенов, факторов роста) в биосинтезе белка, стимулируемого физическими нагрузками, а также роль инсулина в обмене гликогена во время тренировок на , имеет существенное значение при достижении спортивных результатов. Из-за всеобъемлющего действия гормонов в организме, ни одна другая система не функционирует должным образом. Итогом такого воздействия гормонов является повышенная заинтересованность учёных-эндокринологов, которые изучают зависимость спортивных показателей от уровня тех или иных гормонов.

Физические нагрузки или спортивная деятельность формируют для организма определённые условия, при которых не представляется возможным сделать выводы о поведении какой-либо из систем организма, находящейся в гомеостазе, иными словами, без воздействия физических нагрузок трудно было бы описать какие именно процессы происходят в момент «выхода» организма из состояния гомеостаза. На данный момент установлено, что стрессовое воздействие является специфическим, а в некоторых случаях, неопределённым, следовательно, степень гормонального отклика, также, как и его расположение, может меняться. Например, во время и после выполнений изолированных физических упражнений, где нагружаются только бицепс и трицепс, вероятно не будет каких-либо изменений уровня стероидных гормонов, при этом содержание ИФР-1 (инсулиноподобного фактора роста 1) может быть достаточно высоким, в данном случае, оно возможно будет высоким в мышцах рук. Вариативность силы гормонального отклика может объясняться степенью интенсивности физических нагрузок – низкоинтенсивные тренировки способствуют менее выраженным изменениям гормонального уровня, в отличие от высокоинтенсивного тренинга. Из этого следует, воздействие физических нагрузок, интенсивность, объём и частота тренировок являются теми факторами, которые создают определённую стимуляцию, оказывающую влияние на эндокринную систему.

Осознание важности каждого из гормонов в отношении одной физиологической системы является проблемой, так как в организме не существует гормонов, действующих самостоятельно и независящих от действия других. Кроме того, если учесть важность многоуровневой передачи информации для наилучшего поддержания постоянства среды, а также для отклика на различные энергопотребности организма под влиянием физических нагрузок необходимо объединение функции гормонов.

Напоследок, исследование функций каждого гормона, значимых , помогает лучше понять принципы развития стресса во время воздействия соревновательных нагрузок или во время перетренированности и выявить основные моменты при составлении тренировочных схем (интенсивность, объём, длительность, частота и пр.). При этом все эти показатели можно оптимизировать под нужды каждого спортсмена для любого вида спорта, что в конечном итоге приведёт к увеличению спортивных показателей. На данный момент установлено, что информация, полученная эндокринологами, помогает ответить на большинство вопросов, касающихся основ возникновения стресса под воздействием физических или спортивных нагрузок.

Основные принципы
спортивной эндокринологии

Главная задача всех биологических процессов в организме – это непрерывное поддержание постоянства внутренней среды или гомеостаза. Такая потребность организма обусловлена постоянным влиянием внешних условий. Умение поддерживать постоянство среды объясняется продуктивностью клеточного обмена информацией. Основными составляющими данного обмена являются 2 физиологические системы организма. ЦНС как правило способствует возникновению спонтанного отклика на внешнее действие. Гормональная система откликается достаточно медленно, при этом длительность отклика в разы больше, в отличие от отклика ЦНС. Воздействие гормональной системы распространено достаточно широко в рамках организма, поскольку она контролирует деятельность почти всех клеток в организме. Все клетки нашего организма питаются кровью, а гормональная система использует эту возможность для транспортировки и передачи информации по всем тканям и органам.

Термин «гормон» переводится с греческого как стимуляция, или побуждение. В начале 20-ого века учёные Старлинг и Бейлисс обнаружили некое вещество, выделяемое одной из желёз в кровь, что провоцировало ответное воздействие в другой железе (в поджелудочной). Этим веществом оказался секретин, ставший первым из открытых гормонов. Современная наука даёт определение гормонам как биохимическим веществам, выделяющимся в кровь, которые после своей транспортировки приводят к активации физиологического отклика в других тканях. При этом было установлено, что вместе с появлением отклика гормоны могут проникать внутрь тканей и перемещаться в них за счёт диффузии, таким образом влияя на соседние клетки (такое влияние называется паракринным) либо влияя на те же ткани, в которых был выработаны эти гормоны (аутокринное влияние). На самом деле, некоторые из гормональных веществ (ИФР-1) способны привести к возникновению физиологического отклика за счёт гормональных, паракринных либо аутокринных воздействий. В 2004 году специалисты вывели такое утверждение, что небольшая часть гормонов, являющихся факторами роста или имеющих пептидную структуру, способны напрямую контролировать работу клетки, в которой произошёл их (гормонов) первичный синтез, при этом сам гормон не выходит за клеточную оболочку. Такое эндокринное воздействие называется интракринным.

Вопреки тому, что было обнаружено множество гормональных веществ, биоактивность которых контролирует ряд биохимических процессов, каждый из них зависит от определённых особенностей. Гормоны синтезируются специфическими гормональными железами и высвобождаются сразу в кровоток, из которого они вместе с током крови транспортируются по всему организму и связываются с рецепторами органов-мишеней, при этом орган меняет свою биоактивность специфическим образом. Хоть некоторые гормональные железы являются основной частью органов, вырабатывающих гормоны (к примеру, щитовидная железа), остальные железы располагаются в органах и имеют другие (не гормональные) функции – почки, кишечник. Одна гормональная железа способна синтезировать несколько гормонов одновременно. Крайне редко одна клетка, относящаяся к эндокринной системе, может продуцировать лишь один гормон. Один гормон может вырабатываться не одной, а несколькими железами сразу. Также один гормон может способствовать стимуляции различных биохимических процессов в разных тканях-мишенях. Каждый из гормонов, в каком-либо из типов клеток способен оказывать стимуляцию лишь одного отклика. Практически любая ткань-мишень способна вступать во взаимодействие с разными гормонами, причём каждый из них активизирует определённый отклик организма. Каждый тип внутриклеточных реакций, к примеру, окисление глюкозы, может контролироваться не одним, а несколькими гормонами. Сенсибилизация клеток-мишеней к определённым гормонам может выражается клеточным уровнем дифференциации, наличием прочих гормонов, наличием внешних факторов.

Хоть гормональная система и контролирует большинство биохимических реакций, происходящих в тканях-мишенях, эффективность гормонального влияния сводится к 4-ём главным принципам: 1 — усвояемость и обмен питательных веществ (анаболизм и катаболизм), 2 – сохранение электролитного равновесия, 3 – поддержка роста и анаболических процессов, 4 – функционирование половой системы.

При этом в организме развертываются как специфические реакции защиты от действующего фактора, так и неспецифические приспособительные реакции. Комплекс защитных неспецифических реакций организма на неблагоприятные влияния среды был назван канадским ученым Г. Селье (1960) общим адаптационным синдромом. Это стандартные реакции, которые возникают при любых раздражителях, связаны с эндокринными изменениями и протекают в следующие три стадии.

Стадия тревоги проявляется дискоординацией различных функций организма, подавлением функций щитовидной и половых желез, в результате чего нарушаются анаболические процессы синтеза белков и РНК; отмечается снижение иммунных свойств организма уменьшаются активность вилочковой железы и количество лимфоцитов в крови; возможно появление язв желудка и 12перстной кишки; организмом включаются срочные защитные реакции быстрого рефлекторного выброса в кровь гормона надпочечников адреналина, что позволяет резко повысить деятельность сердечной и дыхательной систем, начать мобилизацию углеводных и жировых источников энергии; характерен также излишне высокий уровень энерготрат при низкой умственной и физической работоспособности.

Стадия резистентности, т.е повышенной устойчивости организма, характеризуется возрастанием секреции гормонов коркового слоя надпочечников кортикоидов, что способствует нормализации белкового обмена (активации синтеза белков в тканях); повышается содержание в крови углеводных источников энергии; возникает преобладание концентрации в крови норадреналина над адреналином это обеспечивает оптимизацию вегетативных изменений и экономизацию энерготрат; повышается тканевая устойчивость к действию на организм неблагоприятных факторов среды; возрастает работоспособность.

Стадия истощения возникает при чрезмерно сильных и длительных раздражениях; функциональные резервы организма исчерпываются; происходит истощение гормональных и энергетических ресурсов (содержание катехоламинов в надпочечниках снижается до 1015% от исходного уровня); уменьшается максимальное и пульсовое артериальное давление крови; падает сопротивляемость организма повреждающим воздействиям; невозможность дальнейшей борьбы с вредными влияниями может приводить к смертельному исходу.

Стрессовые реакции это нормальные приспособительные реакции организма к действию сильных неблагоприятных раздражителей стрессоров. Действие стрессоров воспринимается различными рецепторами тела и через кору больших полушарий передается на гипоталамус, где включаются нервные и нейрогуморальные механизмы адаптации. При этом происходит вовлечение двух основных систем активации всех метаболических и функциональных процессов в организме.

Осуществляется активация так называемой симпатоадреналовой системы. По симпатическим волокнам к мозговому слою надпочечников поступают рефлекторные влияния, вызывающие срочный выброс в кровь адаптивного гормона адреналина.

Действие адреналина на ядра гипоталамуса стимулирует активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Образуемые в гипоталамусе облегчающие вещества либерины с током крови передаются в переднюю долю гипофиза и уже через 22,5 мин усиливают секрецию кортикотропина (АКТГ), который, в свою очередь, уже через 10 мин вызывает увеличенный выброс гормонов коркового слоя надпочечников глюкокортикоидов и альдостерона. Вместе с повышенной секрецией соматотропного гормона и норадреналина эти гормональные изменения обусловливают мобилизацию энергетических ресурсов организма, активацию обменных процессов и повышение тканевой сопротивляемости.

Выполнение кратковременной и малоинтенсивной мышечной работы (как показали исследования работающего человека или экспериментальных животных) не вызывают заметных изменений содержания гормонов в плазме крови и в моче. Значительные мышечные нагрузки (превышающие 5070% от максимального потребления кислорода) вызывают состояние напряжения в организме и повышенную секрецию соматотропного гормона, кортикотропина, вазопрессина, глюкокортикоидов, альдостерона, адреналина, норадреналина и паратгормона. Реакции эндокринной системы меняются в зависимости от особенностей спортивных упражнений. В каждом отдельном случае создается сложная специфическая система гормональных взаимоотношений с какимилибо ведущими гормонами. Их регулирующее влияние на метаболические и энергетические процессы осуществляется вместе с другими биологически активными веществами (эндорфины, простагландины) и зависит от состояния связывающих гормоны рецепторов клетокмишеней.

С увеличением тяжести работы, повышением ее мощности и напряженности (особенно в соревнованиях) происходит повышение секреции адреналина, норадреналина и кортикоидов. Однако гормональные реакции у нетренированных лиц и квалифицированных спортсменов заметно различаются. У людей, не подготовленных к физическим нагрузкам, происходит быстрый и очень большой выброс в кровь этих гормонов (запасы которых невелики), и вскоре наступает их истощение, ограничивающее работоспособность. У тренированных спортсменов функциональные резервы надпочечников существенно увеличены. Секреция катехоламинов не является чрезмерной, она более равномерна и намного более длительна.

Активация симпатоадреналовой системы увеличивается еще в предстартовом состоянии, особенно у более слабых, тревожных и неуверенных в своих силах спортсменов, выступления которых в соревнованиях оказываются неуспешными. У них в большей мере нарастает секреция адреналина «гормона тревоги». У высококвалифицированных и уверенных в себе спортсменов с большим стажем активация симпатоадреналовой системы оптимизируется и наблюдается преобладание норадреналина «гормона гомеостаза». Под его влиянием развертываются функции дыхательной и сердечнососудистой систем, усиливается доставка кислорода тканям и стимулируются окислительные процессы, повышаются аэробные возможности организма.

Увеличение выработки адреналина и норадреналина у спортсменов в условиях напряженной соревновательной деятельности сопряжено с состоянием эмоционального стресса. При этом секреция адреналина и норадреналина может быть увеличена в 56 раз по сравнению с исходным фоном в дни отдыха от нагрузок. Описаны отдельные случаи нарастания выделения адреналина в 25 раз, а норадреналина в 17 раз от исходного уровня при марафонском беге и лыжных гонках на 50 км.

Активизация гипоталамо гипофизарно надпочечниковой системы зависит от вида спорта, состояния тренированности и квалификации спортсмена. В циклических видах спорта подавление активности этой системы в предстартовом состоянии и во время соревнований коррелирует с низкой работоспособностью. Наиболее успешно выступают спортсмены, в организме которых секреция кортикоидов увеличивается в 24 раза по сравнению с исходным фоном. Особенное увеличение выхода кортикоидов и кортикотропина отмечается при выполнении физических нагрузок большого объема и интенсивности.

У спортсменов скоростносиловых видов спорта (например, у десятиборцев в легкой атлетике) активность гипоталамогипофизарнонадпочечниковой системы в предстартовом состоянии снижена (эффект экономизации расхода гормонов), но во время соревнований увеличена в 58 раз.

В возрастном плане отмечена повышенная фоновая и рабочая секреция кортикоидов и соматотропного гормона у спортсменов-подростков, особенно у акселератов. У взрослых спортсменов их секреция увеличивается с ростом спортивного мастерства, что тесно коррелирует с успешностью выступлений на соревнованиях. При этом отмечено, что в результате адаптации к систематическим физическим нагрузкам одно и то лее количество гормонов быстрее совершает свой кругооборот в организме квалифицированных спортсменов, чем у людей, не занимающихся физическими упражнениями и не адаптированных к таким нагрузкам. Гормоны быстрее образуются и секретируются железами, успешнее проникают в клетки-мишени и стимулируют обменные процессы, быстрее проходят метаболические превращения в печени, а продукты их распада срочно выводятся почками. Таким образом, при одних и тех же стандартных нагрузках у опытных спортсменов секреция кортикоидов протекает наиболее экономно, но при выполнении предельных нагрузок их выделение значительно превышает уровень у нетренированных лиц.

Глюкокортикоиды усиливают приспособительные реакции в организме, стимулируя глюконеогенез и восполняя затраты энергоресурсов в организме. Увеличение секреции альдостерона при мышечной работе позволяет компенсировать потери натрия с потом и вывести накопившиеся излишки калия.

Активность щитовидной железы и половых желез у большей части спортсменов (за исключением наиболее подготовленных) изменяется незначительно. Усиление продукции инсулина и тиреоидных гормонов особенно велико после окончания работы для пополнения затрат энергоресурсов в организме. Адекватные физические нагрузки являются важным стимулятором развития и функционирования половых желез. Однако большие нагрузки, особенно у юных спортсменов, подавляют их гормональную активность. В организме женщин-спортсменок большие объемы физических нагрузок могут нарушать протекание овариально-менструального цикла. В организме мужчин андрогены стимулируют нарастание мышечной массы и силы скелетных мышц. Размеры вилочковой железы у тренирующихся спортсменов уменьшаются, но активность ее не снижается.

Развитие утомления сопровождается снижением выработки гормонов, а состояния переутомления и перетренированности расстройством эндокринных функций. Вместе с тем оказалось, что высококвалифицированные спортсмены обладают особенно развитыми возможностями произвольной саморегуляции функций в работающем органе. При волевом преодолении утомления у них отмечено возобновление роста секреции адаптивных гормонов и новая активация метаболических процессов в организме. Следует также иметь в виду, что предельные нагрузки не только уменьшают выделение гормонов, но и нарушают процесс их связывания рецепторами клетокмишеней (например, нарушается связывание глюкокортикоидов в миокарде и гормон теряет активирующее действие на работу сердечной мышцы).

Активность эндокринных желез находится также под контролем деятельности эпифиза и подчиняется суточным колебаниям. Перестройка суточных биоритмов гормональной активности у человека при дальних перелетах, пересечении многих временных поясов занимает около двух недель.